La materia dell’affidabilità dei sistemi, dei processi nonché dei prodotti è un campo vastissimo all’interno del quale si sente la necessità di fare ordine utilizzando figure di merito studiate ad hoc. Così discendono una serie di concetti che rendono questa materia strutturata e rigorosa. Quella di oggi è un’introduzione al “tempo medio tra i guasti” MTBF ma approfondiremo anche l’MTTF, l’MTTFd, il ROCOF e l’MTTR ed i parametri RAM: affidabilità (Reliability), disponibilità (Availability), manutenibilità (Maintainability).
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Ringrazio sia Atomo che Luca di sostenere il progetto EOS-Book.
Domande molto interessanti, provvederà l’autore (Piero) a rispondervi, sarà sicuramente più esaustivo (e preparato) sull’argomento del sottoscritto.
Dunque, ho letto con attenzione le domande fatte da Atomo14 e LucaDB e credo di poter riuscire a rispondere ad entrambe con un unico commento. È un’impresa un po’ ardua per cui abbiate un po’ di pazienza e se non suscitò ad essere chiaro, ditemelo.
In teoria le risposte sono parzialmente sovrapposte per cui facciamo subito una premessa: il tempo è un continuum ed il processo di calcolo dell’MTBF non si arresta mai perché per sua stessa natura questo valore è una stima, ovvero una variabile aleatoria. Ed è proprio per questo motivo che ha necessità di essere calcolato tante volte sulla base delle esperienze fatte. Come tutte le stime, insomma, va aggiornato!
Ora, è necessario immaginare che esistono due binari paralleli, ovvero il primo che rappresenta il percorso del prodotto dalla produzione alla diagnosi dei guasti. Il secondo rappresenta la tempistica del processo dell’MTBF.
Così, il primo binario è costituito da diverse fasi: la fabbricazione del prodotto, la messa a magazzino o stock del prodotto, la distribuzione dello stesso, l’utilizzo da parte dei clienti, il reso dei guasti e la diagnosi degli stessi. Ed ovviamente queste fasi si devono svolgere in quest’ordine!
Sul secondo binario, invece, viaggia un processo che prevede: la valutazione dell’intera popolazione (quindi prima stima!), un certo ritardo dovuto ai processi di stoccaggio e distribuzione, il campionamento vero e proprio (processo all’interno del quale il committente verifica il numero di pezzi difettosi come da vincoli contrattuali per decidere se un lotto può o meno essere accettato), il ritardo di ricevimento nonché quello di diagnosi.
Supponendo che, globalmente, questi due processi durino la stessa quantità di tempo totale, è comunque evidente che il processo di produzione deve essere completo per intero per poter cominciare a fare una stima dell’MTBF.
D’altronde, visto che abbiamo parlato di vincoli contrattuali, la committenza non accetta (o meglio, non conviene che accetti) lotti di una qualità non specificata o non precisata perché potenzialmente irricevibile. E allora è il produttore che si fa carico di garantire o certificare un MTBF stimato medio di base che poi, grazie a tutte le politiche di controllo e certificazione della qualità (sia di prodottosi sia di processo), trova una riprova od una smentita.
Quindi, se da un lato ne esiste una quantificazione indicativa, diciamo iniziale, dall’altro è assolutamente indispensabile che un processo di controllo intervenga per modificare lo status quo. Il processo di controllo in questione non può che essere costituito da azioni di perfezionamento dei pezzi. Ma è ovvio che queste considerazioni poi vanno particolareggiate al caso specifico. Un esempio potrebbe essere il fatto che se consideriamo un impianto di illuminazione stradale, sapendo che per le lampade a ioduri metallici (per esempio) si stima la durata media critica intorno alle 10.000 ore, è più probabile che utilizzare lampade la cui durata media sia 12.000 ore renda meno frequente la necessità di intervento di sostituzione delle lampade.
Per quanto riguarda poi il discorso di “invertire l’MTBF” quello che si intendeva nell’articolo era proprio l’inversione dal punto di vista analitico, ovvero il tempo medio fra i guasti è l’inverso del tasso di guasto. Ed a pensarci è ovvio perché tra un guasto all’altro intercorre un certo tempo (MTBF) che rappresenta, di fatto, una stima (quindi una media) di quanto “di solito” (quindi in media) “vive” un pezzo. Pertanto se una lampada vive, in media, 12.000 ore, sarà necessaria una sostituzione ogni 12.000 ore. Così, il tasso di guasto sarà di 1/12.000.
Sempre rimanendo nel caso dell’esempio precedente, spiego meglio il passaggio sui processi “di rinnovamento”.
Quando una lampada si fulmina (ad esempio in una galleria molto lunga), di solito l’impianto viene creato in modo tale che il fatto che una sola lampada non stia funzionando non crea grossi danni alla sensazione di illuminazione percepita da chi guida. Questo dipende anche dal fatto che sostituire una sola lampada è, in qualche modo, “antieconomico” perché il costo della giornata di lavoro di un operaio che deve salire con una scala per cambiare una sola lampadina richiede denaro ed è, anche, a causa di disagi agli automobilisti e rischio di incidente. Ma questo vale anche se parliamo di illuminazione stradale più in generale, ad esempio su di un viale. Pertanto, la scadenzatura degli interventi di manutenzione dell’impianto viene fatta proprio sulla base dell’MTBF. Quindi si cerca di intervenire ogni 12.000 ore, in teoria. In pratica si scaglionano e scadenzano degli interventi periodici che non sono distanti 12.000 ore l’uno dall’altro ma di meno (ovviamente dipende dai casi). Inoltre in questo tipo di impianti non c’è solo da cambiare le lampade ma c’è anche da pulire i vetri, verificare l’isolamento dell’intero apparato, eccetera. La scadenzatura degli interventi sarà, quindi, fatta almeno ogni T con T pari all’MTBF più breve!
Tutto questo sempre che un malfunzionamento sia rilevato immediatamente! E senza considerare che l’intervento di manutenzione a una sua durata ma lo consideriamo trascurabile. Se almeno queste due componenti sono sufficientemente brevi da non incidere nel bilancio temporale della manutenzione, allora possiamo supporre che l’MTBF più breve di cui parlavamo prima sia, di fatto, l’unica componente “significativa” dell’intero processo.
Non so se sono riuscito ad essere chiaro di esaustivo e a dare risposta ad entrambi. Spero di sì. Se così non fosse, fatemelo sapere. 🙂
Resto a vostra disposizione. 🙂